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绪论1

0.1 数控机床故障诊断与维修的意义1

0.1.1 数控机床故障诊断与维修的必要性1

0.1.2　数控机床的技术指标1

0.2　数控机床故障诊断与维修的基本要求2

0.2.1 维修人员基本素质的要求2

0.2.2　技术资料的要求4

0.2.3 维修工具及备件的要求5

0.3　数控机床故障诊断原则和方法7

0.3.1 数控机床故障诊断原则7

0.3.2　数控机床的故障分析与诊断方法8

0.4　数控机床故障诊断与维修的基本步骤12

0.4.1 故障记录12

0.4.2　现场检查13

0.4.3　故障诊断与综合分析15

0.4.4　故障排除15

0.5　数控机床维护保养的知识16

0.5.1 消除干扰是数控机床维护的重要内容16

0.5.2　正确使用设备18

0.5.3　积极实施预防性维护18

0.5.4　数控机床的常规检查18

练习与思考题21

第一篇　数控车床故障诊断与维修25

第1章　数控车床概述25

1.1 数控车床的工艺范围25

1.2　数控车床分类25

1.3　数控车床的组成及布局27

1.4　数控车床的电气控制28

练习与思考题34

第2章　学习情境一 系统不能工作故障诊断与维修35

2.1　数控系统概述35

2.1.1　数控系统的基本概念35

2.1.2　数控系统的组成35

2.1.3　机床数控系统的工作过程36

2.1.4　数控系统的分类38

2.1.5　数控系统的发展趋势40

2.2　广州GSK980TD数控系统42

2.2.1 GSK980TD数控系统简介42

2.2.2　GSK980TD连接45

2.3　数控系统的具体电路控制47

2.3.1 数控系统电源连接控制47

2.3.2　数控系统上电控制48

2.4　系统不能正常工作故障诊断与维修实例分析49

2.4.1　典型故障分析49

2.4.2　其他故障分析50

练习与思考题52

第3章　学习情境二　主轴不能启动故障诊断与维修53

3.1　主轴驱动系统53

3.1.1 主传动系统53

3.1.2　数控机床对主轴驱动的要求53

3.1.3　主轴编码器54

3.2　主轴接口连接与控制58

3.2.1 主轴编码器和变频器接口58

3.2.2　主轴变频器59

3.2.3　主要控制参数61

3.3　数控车床主轴的具体电路控制64

3.4　主轴不能启动故障诊断与维修实例分析65

3.4.1　典型故障分析65

3.4.2　其他故障分析66

练习与思考题67

第4章　学习情境三 换刀异常故障诊断与维修68

4.1　刀架的结构及控制68

4.1.1 刀架的作用、结构及工作原理68

4.1.2 刀架接口与控制69

4.1.3　数控系统刀架参数71

4.2　刀架的具体控制电路73

4.3　数控车床刀架常见故障维修实例75

4.3.1 典型故障分析75

4.3.2　其他故障分析76

练习与思考题80

第5章　学习情境四　伺服进给系统异常故障诊断与维修81

5.1　概述81

5.1.1 进给伺服系统的作用及其分类81

5.1.2　数控机床对进给伺服系统的要求81

5.1.3 电气伺服驱动系统82

5.1.4　进给伺服系统的开环、闭环与半闭环控制83

5.1.5　数控机床进给系统机械结构的要求84

5.2　进给连接与控制84

5.2.1 GSK980TD数控系统驱动器和手轮接口84

5.2.2 DA98驱动器85

5.2.3　数控系统进给参数91

5.3　数控车床伺服进给的具体电路控制92

5.4　伺服进给系统异常故障诊断与维修实例分析93

5.4.1 伺服驱动系统故障处理的一般方法93

5.4.2　伺服进给系统故障维修实例95

练习与思考题98

第6章　学习情境五　辅助装置故障诊断与维修99

6.1　数控车床的辅助装置99

6.1.1 数控车床的润滑系统99

6.1.2　数控车床的冷却系统101

6.1.3　主轴自动换挡控制103

6.2　辅助装置接口与控制104

6.2.1 辅助装置接口104

6.2.2　辅助装置相关参数105

6.3　辅助装置的具体控制电路108

6.3.1 液压尾座电气控制108

6.3.2　液压卡盘电气控制109

6.4　辅助装置的常见故障维修实例110

6.4.1 典型故障分析110

6.4.2　数控机床的日常维护111

练习与思考题112

第二篇　数控铣床故障诊断与维修115

第7章　数控铣床概述115

7.1 数控铣床的工艺范围115

7.2　数控铣床的分类115

7.3　数控铣床的组成117

7.4　数控铣床的布局118

7.5　数控铣床的电路分析119

练习与思考题122

第8章　学习情境六　输入／输出信号异常的故障诊断与维修124

8.1 数控系统输入、输出接口概述124

8.2 FANUC系统介绍124

8.2.1 FANUC公司数控系统的产品特点124

8.2.2 几种典型FANUC数控系统的组成及特点126

8.3 FANUC 0i Mate-MC数控系统的面板操作144

8.3.1 基本面板操作144

8.3.2 系统菜单148

8.4 FANUC系统PMC介绍149

8.4.1 PMC的性能及规格149

8.4.2 内装I/O卡和I/O Link地址分配150

8.4.3　PMC信号组成152

8.4.4 FANUC系统PMC的功能指令156

8.5 VMC650数控铣床的输入、输出电路分析165

8.5.1 输入、输出信号及程序165

8.5.2　故障案例分析166

练习与思考题167

第9章　学习情境七　主轴驱动系统故障诊断与维修168

9.1 主轴驱动系统概述168

9.2　不同类型主轴系统的特点和使用范围169

9.3 FANUC主轴驱动系统介绍171

9.4　主轴电动机驱动方式173

9.5　主轴准停控制175

9.6　VMC650交流伺服主轴驱动系统电路分析178

9.7 主轴伺服系统常见故障及诊断方法181

练习与思考题188

第10章　学习情境八 回参考点故障诊断与维修189

10.1 回参考点作用及操作189

10.2 回参考点的原理189

10.3　VMC650数控铣床的回参考点电路191

10.4　数控机床回参考点故障诊断与分析191

10.5 回参考点故障案例195

练习与思考题197

第11章　学习情境九　不能存储数据和程序故障诊断与维修198

11.1 BOOT系统介绍198

11.2　存储卡作用199

11.3　存储卡存储数据的操作199

11.4　利用计算机对系统参数的备份与恢复203

11.5　不能正常存储数据和程序的故障分析207

练习与思考题208

第三篇　加工中心故障诊断与维修211

第12章　加工中心概述211

12.1 加工中心的工艺范围211

12.2　加工中心的分类211

12.3　加工中心的组成和布局213

12.4　加工中心的电气控制214

练习与思考题219

第13章　学习情境十　数控系统产生报警故障诊断与维修220

13.1 SINUMERIK数控系统220

13.1.1 SINUMERIK数控系统简介220

13.1.2 SINUMERIK 802D系统连接222

13.2 SINUMERIK 802D系统电气要求227

13.2.1　供电要求227

13.2.2　电气设计要求228

13.2.3　接地要求228

13.2.4 系统通电229

13.3 SINUMERIK 802D开机调试230

13.3.1　调试步骤与要求230

13.3.2　调试工具软件231

13.3.3 SINUMERIK 802D的调试235

13.4　SINUMERIK 802D报警诊断240

13.4.1　报警信息介绍240

13.4.2　报警说明242

13.5　加工中心常见故障分析248

练习与思考题256

第14章　学习情境十一　刀库换刀异常故障诊断与维修257

14.1　加工中心刀库257

14.1.1　概述257

14.1.2　刀具的选择方式257

14.1.3 刀具的编码与识别258

14.1.4　常用刀库261

14.2　斗笠式刀库262

14.2.1 斗笠式刀库的主要装置262

14.2.2　斗笠式刀库的动作与控制264

14.3　常见故障分析267

14.3.1 斗笠式刀库换刀过程常见故障分析267

14.3.2　其他加工中心刀库换刀过程常见故障分析269

练习与思考题269

附表1　GSK980TD参数表270

附表2　GSK980TD报警表282

附表3　FANUC-0i MC参数表290

附表4　FANUC-0i MC报警表309

参考文献348